智能仓储管理及物流系统在电能计量中心的应用
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摘要：某电能计量中心应用智能仓储管理及物流系统，实现了表计仓储管理自动化、智能化、信息化，并且提高了库房工作效率，降低差错率。
电能计量中心是电力行业的电能计量检测机构，担负着辖区内电能计量装置资产全生命周期的管理职能，承担着电能计量器具的全生命周期管理，包括采购、仓储、检测、配送、安装、运行检测等各环节。以某市级供电公司为例，其担负着该地区的供电工作，随着该地区工农业生产的快速发展和人，不断增加，目前在该地区已运行的单、三相电能表总数已超过50万只，并且每年以新增近5万户的速度递增，电能表和互感器年流转量分别在15万和1.5万左右。大量的、规格繁多的电能计量器具的进出库，对高效、准确的仓储管理提出了很高的需求。
传统仓储物流模式的局限性
在传统的电能计量资产管理中，普遍采用周转箱和电能资产原包装进行存储，在库房地面、货架上堆叠存放，不仅占地面积大、存储效率低，而且存取不便，劳动强度大；同时，信息化水平低，无法及时了解并掌握资产管理的相关信息。可以说，原有管理模式反映出传统管理思想上的局限性，即“重修校、轻物流”，“重质量管理、轻资产管理”。
鉴于传统仓储物流模式存在的弊端，该电能计量中心对计量器具进行了集中管理。
在实际运作中，电能资产管理表现出如下特征：
1 资产种类多，数量大，
2 价值较高，资金量大，
3 分布广，资产归属多样，
4 全生命周期管理，流程复杂。
可以说，现代化、自动化、智能化、信息化是电能计量中心发展的现实需要，也是大势所趋，电能计量中心进行物流系统规划成为必然。
电能计量中心物流系统规划
仍以上面例举的某地区为例，由于电能计量器具增长的速度较快，因此，该市电能计量中心建设了智能仓储管理及物流系统。
在进行物流系统规划之初，针对该地区电能表已运行50万只、计量中心的年平均检定能力在15万只左右的现状，要求建设的计量器具自动化仓储中心物流系统必须满足15万只电能表和1.5万只互感器的周转、配送和存储。这样，电能计量中心在原有厂房基础上建设智能仓储管理及物流系统，利用原有的电力调度中心东配楼一楼建设自动化立体仓库，总体规划见图1。
1 智能仓储管理及物流系统工艺流程
(1)电表入库
外来由周转箱盛装的电表首先放在库侧暂存区，用无线手持终端对周转箱及内部盛装的所有电表进行条码扫描，使周转箱及其内部的所有电表进行信息捆绑；然后在库前(库房北侧)的计算机终端将此批电表输入入库信息，并依次把周转箱放在入库口的输送机上，输送系统会自动分配不同巷道，再由堆垛机存放到货架内，从而完成新表入库作业。此批电表的信息为未检、待检表，在计划安排的时间出库进行检验。
(2)出库校验、校验后回库
首先，立体表库管理系统根据检测区(二楼)的需求下达信息，通过堆垛机将需要进行检测的电表所在的周转箱由立体表库中取出，放到出入库输送机上，再经过输送机、垂直提升机送至二楼检测区。同时，立体表库管理系统向AGV调度管理系统下达电表周转箱输送信息，输送信息包括，AGV接货输送机、需要输送到检测区的检测工位：AGV调度管理系统调度AGV到接货输送机站点自动移载，移载完成后，AGV自动运行到检测区卸载点，并自动移载完成电表周转箱的输送。
电表经检验后，将合格的电表重新放回原有的周转箱内，并在机台输入完成指令，AGV接货后自动将周转箱送到垂直提升机，经垂直提升机送到一层的输送线上，输送系统会自动分配不同巷道，再由堆垛机存放到货架内，至此完成了合格表入库作业。此批电表的信息为合格表，在计划安排的时间出库。
(3)电表出库
中央控制室下达电表出库指令，堆垛机将需出库电表所在的周转箱由立体表库中取出，放到出入库输送机上，经过输送机、移载机送至出库区(库房南侧)，再由人工将电表周转箱搬到出库暂存区或发货车等待发货。
2 仓储物流系统关键设备
(1)自动化立体仓库
该电能计量中心自动化立体仓库为四巷道周转箱立体仓库，货架系统采用牛腿式货架，电表以周转箱形式直接放置在货架上，用于存放待检表、合格表、不合格表。
应用于该项目的堆垛机是自动化立体仓库的一个亮点，堆垛机采用铝合金车体及轨道，使设备自重较轻，运行噪音小，速度快，特别适合此类电力行业的仓储中心。
(2)AGVS系统
AGV自动输送系统与自动化立体仓库系统构成物流系统的核心，支撑物流中心工艺流程的有效运作。AGVS系统构成如下：
AGV：完成箱从立库的出入库端到检定区和走字耐压工作区的输送。
地面导航系统：是AGV运行的路线和轨迹。
在线自动充电系统保证AGV在24小时内连续运行和使用的可靠性。
AGV控制台 是AGV系统的调度管理中心，负责与立库管理计算机交换信息，根据所要输送箱的信息生成AGV的运行任务，同时解决运行中多AGV之间的避碰问题。
通讯系统 由AGV控制台和各AGV之间组成无线局域网(此通讯系统频串为24GHz，不需向无线电管理委员会申报，覆盖范围下大干500米)。AGV与控制台之间采用无线局域网进行信息交换。通过多个无线接入点的组合，覆盖AGV运行的区域，使AGV在跨越不同的区域时实现自动漫游、无缝连接。AGV控制台与立库管理系统通过TCP／IP协议交换数据。
(3)输送设备
垂直提升机用于将一层自动化立体表库内的周转箱输送至二层效验区。
转接台：各个单机设备为组合式结构，顶部有两条可以使周转箱在上面滑动的导板，在中部有暂存不合格电表周转箱的平板，地脚可以直接与地面固定。
移载机分布在周转箱立体仓库的出入库输送线中，在周转箱平移输送处。
固定升降台：分布在周转箱立体仓库的出入库口处，是将周转箱从辊道输送机与堆垛机货叉之间交接之用。
辊道输送机：分布在自动化立体表库及垂直提升机之间的出入口，移载机连接处也利用辊道输送机来传递货物。
(4)计算机管理信息系统
控制系统和计算机管理信息系统是由多种硬件设备及多个应用软件系统组成的协同工作的综合系统，系统的管控结构分为信息管理层、调度控制层和设备执行层共三个层次。其中信息管理层、调度控制层属于计算机管理信息系统，而设备执行层属于自动控制系统。
系统应用效果
该电能计量中心智能仓储及物流系统规划方案为国内电能计量中心利用原有厂房建设自动化物流系统提供了完整的解决方案，不仅实现表计仓储管理自动化、智能化、信息化，实现计算机运行、调度、统计、分析、管理一体化，提高库房工作效率，降低差错率，同时也使电能计量器具作业流程综合自动化水平迈上新台阶。
物流系统的应用效果体现在以下几方面。
1 通过仓储管理系统实现物流指令快速、准确的执行，以及计量器具信息的收集、处理、传送、存储和分析，并作出正确的决策以协调各业务环节，从而实现物料高效有序的流动和科学管理，最终满足企业作业计划的需要；通过对物流动、库存进行分析，及时、准确地了解全程的运营情况，为企业信息决策支持系统提供所需的物流数据和辅助决策信息。同时，实现了全流程资产管理。
2 采用自动化物流设备实现计量器具的自动存取、输送，大幅提高了作业效率，减少人为干预，增加了作业的安全性，并且保证了库存管理的准确性。
3 自动化立体仓库增加了库存容量，避免了无效的物流环节，提高企业整体作业效率。
4 计量器具的安全得以有效保障，避免了资产丢失、损坏现象。
5 得益于信息化水平的提高，电能计量中心形成了先进的库存管理模式和采购运营策略，并且仍在不断优化。